Ansys Workbench熱學仿真指南與實例詳解(流固熱電耦合Mechanical+Fluent)

前言
第1章 Ansys Workbench熱仿真技術
1.1 Ansys熱仿真產品解決方案
1.2 傳熱學原理與Ansys計算技術
1.2.1 熱力學三大定理
1.2.2 Ansys Mechanical熱平衡方程
1.2.3 Ansys Fluent/Icepak熱平衡方程
1.2.4 熱能、熱容與比熱：吸收/釋放顯熱
1.2.5 相變與焓：吸收/釋放潛熱
1.2.6 摩擦生熱：摩擦力做功生熱
1.2.7 氣動加熱：壓縮氣體做功生熱
1.2.8 電熱：電能轉換為熱能
1.2.9 化學反應熱
1.2.10 熱傳導：傅裏葉定律
1.2.11 熱對流：牛頓冷卻定律
1.2.12 熱輻射：斯蒂芬-玻爾茲曼定律
1.2.13 熱阻類型和熱界面材料
第2章 幾何建模技術
2.1 DesignModeler參數化特征建模
2.1.1 繪制二維草圖
2.1.2 創建實體
2.1.3 創建面體
2.1.4 創建線體
2.1.5 高級建模工具
2.1.6 檢測並修覆幾何
2.1.7 準備仿真幾何模型
2.2 SpaceClaim直接建模
2.2.1 繪制草圖
2.2.2 三維設計
2.2.3 導入幾何並裝配
2.2.4 準備仿真幾何模型
2.2.5 檢測並修覆幾何
第3章 網格劃分技術
3.1 Ansys Meshing通用網格劃分工具
3.1.1 標準網格劃分流程
3.1.2 幾何診斷與再處理
3.1.3 全局網格控制
3.1.4 局部網格控制
3.1.5 劃分面網格
3.1.6 劃分體網格
3.1.7 網格編輯
3.1.8 檢查網格質量
3.1.9 熱分析網格劃分策略
3.2 Fluent Meshing工作流程
3.2.1 網格劃分前準備工作
3.2.2 網格屬性：幾何單位設置
3.2.3 水密幾何網格劃分工作流
3.2.4 容錯網格劃分工作流
3.2.5 流場分析網格劃分策略
第4章 Mechanical固體熱傳遞分析
4.1 固體熱傳遞分析技術要點
4.1.1 固體熱傳遞分析工具
4.1.2 熱分析幾何模型與網格模型
4.1.3 接觸傳熱
4.1.4 材料數據庫與自定義熱材料
4.1.5 熱邊界條件與載荷
4.1.6 初始化溫度場
4.1.7 分析設置
4.1.8 求解奇異性
4.1.9 結果後處理
4.1.10 熱相關的耦合場分析
4.2 練習1：三種熱性能材料的熱傳遞比較研究
4.2.1 問題描述
4.2.2 操作過程
4.2.3 學習總結
4.3 練習2：水制冰與融冰的相變分析
4.3.1 問題描述
4.3.2 操作過程
4.3.3 學習總結
4.4 練習3：雙層隔熱罩的輻射傳熱散熱分析
4.4.1 問題描述
4.4.2 操作過程
4.4.3 學習總結
第5章 Fluent流體傳質傳熱分析
5.1 Fluent流體傳熱分析技術要點
5.1.1 流體傳熱分析
5.1.2 自然對流計算
5.1.3 強制對流計算
5.1.4 輻射傳熱
5.1.5 固液相變：熔化與凝固
5.1.6 氣液相變：蒸發與冷凝
5.2 練習4：自然對流與強制對流芯片散熱分析
5.2.1 問題描述
5.2.2 操作過程
5.2.3 學習總結
5.3 練習5：太陽日照條件下木屋內溫度分析
5.3.1 問題描述
5.3.2 操作過程
5.3.3 學習總結
5.4 練習6：石蠟固液相變儲能熱分析
5.4.1 問題描述
5.4.2 操作過程
5.4.3 學習總結
5.5 練習7：芯片浸沒式蒸發沸騰傳熱分析
5.5.1 問題描述
5.5.2 操作過程
5.5.3 學習總結
5.6 練習8：管道內壁熱濕空氣冷凝分析
5.6.1 問題描述
5.6.2 操作過程
5.6.3 學習總結
第6章 電-流-固-熱耦合分析
6.1 Workbench熱相關耦合分析技術
6.2 練習9：基於練習1的熱-應力單向耦合分析
6.2.1 問題描述
6.2.2 操作過程
6.2.3 學習總結
6.3 練習10：基於練習4的流體熱-應力單向耦合分析
6.3.1 問題描述
6.3.2 操作過程
6.3.3 學習總結
6.4 練習11：滑動研磨生熱的熱-結構直接耦合分析
6.4.1 問題描述
6.4.2 操作過程
6.4.3 學習總結
6.5 練習12：銅合金導體的電-熱-結構直接耦合分析
6.5.1 問題描述
6.5.2 操作過程
6.5.3 學習總結
6.6 練習13：加熱板流體-熱-結構雙向耦合分析
6.6.1 問題描述
6.6.2 操作過程
6.6.3 學習總結
第7章 基於DesignXplorer的熱優化技術
7.1 DesignXplorer熱優化技術要點
7.1.1 參數化創建幾何模型
7.1.2 參數管理器Parameter Set
7.1.3 參數相關性的技術要點
7.1.4 實驗設計的技術要點
7.1.5 響應面建模及優化的技術要點
7.1.6 直接優化的技術要點
7.2 練習14：散熱器翅片優化設計
7.2.1 任務說明
7.2.2 操作過程
7.2.3 學習總結
參考文獻